Новый вид за три поколения
Галапагосские вьюрки считаются классическим примером быстрого видообразования. Все пятнадцать современных видов произошли от единого вида-предка, появившегося на островах всего несколько миллионов лет назад. Однако, согласно последним исследованиям, новые виды вьюрков могут возникать буквально за считанные поколения.
Супруги Розмари и Питер Грант посвятили 40 лет изучению вьюрков Галапагосского архипелага. Начиная с 1973 года они проводили на островах по 6 месяцев в году, наблюдая за птицами. Собранные ими данные легли в основу нескольких крупных исследований, одно из которых [1] было опубликовано на прошлой неделе в журнале Science.
История началась в 1981 году, когда студент, работавший с Грантами на острове Дафне-Майор (Daphne Major), заметил вьюрка-пришельца, значительно превосходившего размерами все три вида местных вьюрков. Исследователи поймали пришельца, взяли у него кровь и отпустили. Проведенный впоследствии генетический анализ крови показал, что это был большой кактусовый земляной вьюрок Geospiza conirostris, какие водятся на одном единственном острове более чем в ста километрах от места поимки. Для вьюрков нехарактерны столь далекие перелеты, так что это событие было выдающимся. Исследователи проследили за судьбой пришельца и шести поколений его потомков.
На острове Дафне мигрант осел и завел подругу из местных средних земляных вьюрков G. fortis (номер 2 на рис. 1). От этой связи появились птенцы — как и отец, необычно большие, с большими клювами и поющие странные песни. Один из сыновей образовал пару с самкой того же местного вида, из которого была его мать, а остальные потомки скрещивались между собой.
Предыдущие исследования показали, что на выбор партнеров у вьюрков влияют размеры тела, клюва и манера пения, а кроме того, в раннем возрасте происходит импринтинг, и птенцы запоминают в качестве образца параметры родителей. Так что вполне возможно, что гибридные потомки не имели успеха у местных вьюрков, а сами находили привлекательными только своих родственников. Подобный пример репродуктивной изоляции гибридов был описан ранее у бабочек рода Heliconius, у которых цвет крыльев гибрида оказался непривлекательным для представителей родительских видов [2].
В 2003–2005 годах во время сильной засухи на острове Дафне погибли практически все представители новой линии вьюрков, кроме брата с сестрой из третьего поколения. Начиная с этого момента их потомки полностью игнорировали все три местных вида вьюрков и скрещивались исключительно между собой (рис. 2). На протяжении всего этого времени исследователи метили каждое новое поколение и брали образцы крови. Дальнейшее полногеномное секвенирование собранных образцов подтвердило описанные родственные связи и отсутствие скрещиваний с другими видами после третьего поколения. Начиная с третьего поколения гибриды оказались полностью репродуктивно изолированы.
Птицы нового вида уже не были похожи на прародителя и пели иначе, так что большие кактусовые земляные вьюрки, живущие за сотню километров от Дафне, тоже вряд ли приняли бы их за своих. Выходит, всего за несколько поколений на глазах у исследователей появился новый вид птиц, которых изучал еще Дарвин.
Стоит отметить, что гибридизация может как создавать новые виды, так и уничтожать старые. На острове Флореана того же Галапагосского архипелага два вида вьюрков постепенно сливаются в один, потому что их гибриды оказались более устойчивы к паразитическим мухам, занесенным на остров [3]. В то же время далекие родственники этих вьюрков, живущие в городах, нашли другой интересный способ борьбы с паразитами: они научились притаскивать в гнезда сигаретные окурки [4]. Но это уже совсем другая история.
Зоя Червонцева,
аспирантка ФББ МГУ им. Ломоносова